2021高三全国统考化学（经典版）一轮学案：第5章第3节化学键

第3节　化学键

[考试说明]　1.了解化学键的定义。2.了解离子键、共价键的形成。3.了解化学反应的本质。

[命题规律]　化学键是高考的常见考点之一，题目以选择题的形式出现，考查化学键类型的判断，离子化合物与共价化合物的判断。

知识梳理

1.化学键

化学键是离子或原子间的一种作用力，既包括静电吸引力，又包括静电排斥力。

2．离子键

(1)概念：带相反电荷的阴、阳离子之间强烈的相互作用。

(2)成键粒子：阴、阳离子。

(3)成键实质：静电作用。

(4)形成条件：通常是活泼金属元素与活泼非金属元素的原子相结合。

(5)表示方法

①用电子式表示

Na2O2：

NaOH：

NH4Cl：

CaC2：

NaClO：

②用电子式表示离子化合物的形成过程

CaF2：

Na2S：

(6)存在：离子化合物中。

3．共价键

(1)概念：原子间通过共用电子对形成的相互作用。

(2)成键粒子：原子。

(3)成键实质：共用电子对。

(4)形成条件：通常是非金属元素的原子相结合。

(5)分类

①非极性共价键：同种元素的原子间形成的共价键，共用电子对不偏向任何一个原子，各原子都不显电性，简称非极性键。

②极性共价键：不同种元素的原子间形成共价键时，电子对偏向非金属性强的一方，两种原子，一方略显正电性，一方略显负电性，简称极性键。

(6)表示方法

①电子式、结构式

②用电子式表示共价化合物的形成过程

H2O：

HF：

(7)存在：非金属单质、共价化合物、某些离子化合物中。

4．化学键对物质性质的影响

(1)对物理性质的影响

金刚石、晶体硅、石英、金刚砂等物质硬度大、熔点高，就是因为其中的共价键很强，破坏时需消耗很多的能量。

NaCl等部分离子化合物，也有很强的离子键，故熔点也较高。

(2)对化学性质的影响

N2分子中有很强的共价键，故在通常状况下，N2很稳定，H2S、HI等分子中的共价键较弱，故它们受热时易分解。

5．分子间作用力

(1)定义：把分子结合在一起的作用力，又称范德华力。

(2)特点：分子间作用力比化学键弱得多，它主要影响物质的熔、沸点和溶解性等物理性质，而化学键主要影响物质的化学性质。

(3)规律：一般来说，对于组成与结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大，物质的熔、沸点也越高。例如：熔、沸点：I2>Br2>Cl2>F2。

6．氢键

(1)定义：分子间存在的一种比分子间作用力大的相互作用。

(2)形成条件：除H外，形成氢键的原子通常是N、O、F。

(3)存在：氢键存在广泛，如蛋白质、醇、羧酸、H2O、NH3、HF等含H—F、H—N、H—O键的分子之间。分子间氢键会使物质的熔点和沸点升高。

1.化学键与物质类别的关系

(1)只含共价键的物质

①只含非极性共价键的物质：同种非金属元素组成的单质，如I2、N2、P4、金刚石、晶体硅等。

②只含极性共价键的物质：一般是不同种非金属元素组成的共价化合物，如HCl、NH3、SiO2、CS2等。

③既有极性键又有非极性键的物质：如H2O2、C2H2、CH3CH3等。

(2)只含离子键的物质

活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物，如Na2S、CsCl、K2O等。

(3)既含离子键又含共价键的物质

①既有离子键又有非极性共价键的物质：如Na2O2、CaC2等。

②由离子键、极性共价键构成的物质：如NaOH、NH4Cl等。

(4)物质中不一定含有化学键，如稀有气体分子中不含化学键。

(5)存在离子键的化合物一定是离子化合物。

(6)离子化合物中一定存在离子键，可能存在共价键，如NaOH、Na2O2、(NH4)2SO4等。

(7)共价化合物中只有共价键，一定没有离子键。

(8)存在共价键的不一定是共价化合物，如非金属单质N2、P4、O2，离子化合物CaC2等。

(9)全部由非金属元素组成的化合物可能是离子化合物，如NH4Cl、NH4NO3等铵盐，铵根离子和酸根离子之间以离子键结合。由金属元素和非金属元素形成的化合物也可能是共价化合物，如AlCl3。

2．电子式书写的常见错误

(1)漏写未参与成键的电子，如：

N2：N⋮⋮N，正确应为N⋮⋮N。

(2)化合物类型不清楚，漏写或多写[　　]及错写电荷数，如：

NaCl：；HF：，正确应为NaCl：，HF：。

(3)书写不规范，错写共用电子对，如CO2的电子式为，不能写成；N2的电子式为，不能写成。

(4)原子结合顺序写错，如HClO的电子式为，不能写成。

(5)复杂阳离子与简单阳离子混淆不清，如Na＋电子式的正确表示应为Na＋，误写成；NH电子式的正确表示应为，误写成NH。

(6)不考虑AB2型离子化合物中2个B是分开写还是一起写，如CaBr2、CaC2的电子式分别为

。

1.判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”，错误的指明错因。

(1)形成离子键的阴、阳离子间只存在静电吸引力。(×)

错因：阴、阳离子间存在静电吸引力和静电斥力。

(2)某元素的原子最外层只有一个电子，它跟卤素结合时，所形成的化学键一定是离子键。(×)

错因：H原子最外层只有1个电子，其与卤素形成HX含共价键。

(3)有化学键断裂的变化一定是化学变化。(×)

错因：只有旧化学键断裂，没有新化学键生成，则没有发生化学变化，如NaCl晶体熔化。

(4)共价键只存在于共价化合物中，离子键只存在于离子化合物中。(×)

错因：如NaOH属于离子化合物，既含有离子键也含有共价键。

(5)化合物Na2O、Na2O2、MgO、Al2O3、SiO2中化学键类型相同。(×)

错因：Na2O、MgO、Al2O3仅含离子键。Na2O2既含离子键又含共价键。SiO2中仅含共价键，故化学键类型不同。

(6)次氯酸的电子式为，NaClO的电子式为。(×)

错因：次氯酸的电子式为：，NaClO的电子式为。

2．有以下9种物质：①Ne　②HCl　③P4　④H2O2　⑤Na2S　⑥NaOH　⑦Na2O2　⑧NH4Cl　⑨AlCl3

请用上述物质的序号填空：

(1)不存在化学键的是____________________________________________________________________。

(2)只存在极性共价键的是____________________________________________________________________。

(3)只存在非极性共价键的是____________________________________________________________________。

(4)既存在非极性共价键又存在极性共价键的是_____________________________________________________________________。

(5)只存在离子键的是____________________________________________________________________。

(6)既存在离子键又存在共价键的是____________________________________________________________________。

(7)属于共价化合物的是___________________________________________________________________。

(8)常温常压下，分子之间存在氢键的是____________________________________________________________________。

答案　(1)①　(2)②⑨　(3)③　(4)④　(5)⑤　(6)⑥⑦⑧　(7)②④⑨　(8)④

题组训练

题组一 化学键及其类型

1．下列各组物质中都既含有离子键又含有共价键的是(　　)

A．NaOH、H2O、NH4Cl  B．KOH、Na2O2、(NH4)2S

C．MgO、CaBr2、NaCl  D．Na2SO4、HCl、MgCl2

答案　B

解析　既含有离子键又含有共价键的化合物肯定是离子化合物。只含有共价键的是H2O、HCl，排除A、D；只含有离子键的是MgO、CaBr2、NaCl、MgCl2，排除C；既含有离子键又含有共价键的是NaOH、NH4Cl、KOH、Na2O2、(NH4)2S、Na2SO4。

2．下列反应过程中，同时有离子键、极性共价键和非极性共价键的断裂和形成的反应是(　　)

A．NH4ClNH3↑＋HCl↑

B．NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3

C．2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O

D．2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2

答案　D

解析　A、B两项反应物和产物中都不含非极性共价键，C项，生成物中不含非极性共价键。

题组二 电子式的书写和正误判断

3．下列关于电子式的表述正确的是(　　)

A．HClO的电子式为

B．SCl2的电子式为

C．用电子式表示HCl的形成过程为―→

D．已知SCN－中每个原子都达到8电子结构，则其电子式为

答案　D

解析　A项，HClO的结构式为H—O—Cl，电子式为；B项，硫原子最外层有6个电子，氯原子最外层有7个电子，硫原子应分别与2个氯原子形成1对共用电子对，从而达到8电子稳定结构，故其电子式应为；C项，HCl为共价化合物，故其电子式应为。

4．下列表达正确的是(　　)

A．N2的电子式为N⋮⋮N

B．H2S的电子式可表示为

C．用电子式表示Na2O的形成过程为

D．MgCl2的电子式为

答案　D

解析　N2的电子式应为N⋮⋮N，A错误；H2S为共价化合物，电子式应为H H，B错误；C中两个钠离子不能合并，正确应表示为，C错误。

题组三 化学键与物质的类别

5．下列说法正确的是(　　)

A．共价化合物中可能含有离子键

B．区别离子化合物和共价化合物的方法是看其水溶液是否能够导电

C．离子化合物中只含有离子键

D．离子化合物在熔融状态下能电离出自由移动的离子，而共价化合物不能

答案　D

解析　A项，共价化合物中只含有共价键，错误；B项，区别离子化合物和共价化合物要看其在熔融状态下能否导电，而不能根据其溶于水是否导电来判断，错误；C项，离子化合物中一定含有离子键，可能含有共价键，如NaOH、NH4NO3等既含有离子键又含有共价键，错误。

6．下列说法中正确的是(　　)

A．Na2O2分子中所有原子最外层均达到8电子稳定结构

B．NH4Cl、MgCl2均为离子化合物，均含有离子键和共价键

C．同周期第ⅠA族元素和第ⅦA族元素之间只能形成离子化合物

D．NH4Cl仅由非金属元素组成，所以它是共价化合物

答案　C

解析　A项，Na2O2是离子化合物，不存在分子，Na＋和O中的原子最外层均达到8电子稳定结构，错误；B项，NH4Cl、MgCl2都是离子化合物，NH4Cl中含有离子键和共价键，MgCl2中只含有离子键，错误；C项，除H元素外第ⅠA族元素是碱金属元素，活泼金属元素易失去电子形成阳离子，第ⅦA族元素是卤素，活泼非金属元素易得到电子形成阴离子，所以同周期第ⅠA族元素和第ⅦA族元素形成的化合物是离子化合物，正确；D项，NH4Cl中，NH与Cl－之间以离子键形成离子化合物，错误。

题组四 分子间作用力和氢键

7．下列物质性质的变化规律，与共价键的强弱有关的是(　　)

A．F2、Cl2、Br2、I2的熔点、沸点逐渐升高

B．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次降低

C．碱金属单质的熔点随原子序数递增依次降低

D．NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低

答案　B

解析　A中F2、Cl2、Br2、I2熔沸点的影响因素为分子间作用力，A错误；B中非金属性F>Cl>Br>I，非金属性越强，形成氢化物的键越稳定，对应的氢化物越稳定，正确。C中Li、Na、K、Rb、Cs为金属单质，不存在共价键，错误；D中NaF、NaCl、NaBr、NaI为离子化合物，影响熔点的因素是离子键，错误。

8．下图中每条折线表示元素周期表中第ⅣA～ⅦA族中的某一族元素简单氢化物的沸点变化。每个小黑点代表一种氢化物，其中a点代表的是(　　)

A．H2S  B．HCl

C．PH3  D．SiH4

答案　D

解析　在ⅣA～ⅦA中的氢化物里，一般相对分子质量越大，物质熔沸点越高，NH3、H2O、HF因存在氢键，故沸点高于同主族相邻元素氢化物的沸点，只有ⅣA族元素不存在反常现象，故a点代表的是SiH4。

化学键及其存在

高考真题实战

1.(高考集萃)判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。

(1)(2019·天津高考)SiHCl3的电子式为。(　　)

(2)(2019·江苏高考)H2O的电子式。(　　)

(3)(2018·全国卷Ⅲ)Na2O2与ClO2均含有非极性共价键。(　　)

(4)(2018·北京高考)由Na和Cl形成离子键的过程：。(　　)

(5)(2018·江苏高考)由Na、O组成的化合物中均不含共价键。(　　)

(6)(2017·江苏高考)CaCl2的电子式：。(　　)

(7)(2016·江苏高考)硫化钠的电子式：。(　　)

答案　(1)√　(2)√　(3)×　(4)√　(5)×　(6)×　(7)×

2．(2019·江苏高考)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X是地壳中含量最多的元素，Y原子的最外层有2个电子，Z的单质晶体是应用最广泛的半导体材料，W与X位于同一主族。下列说法正确的是(　　)

A．原子半径：r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)

B．由X、Y组成的化合物是离子化合物

C．Z的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的强

D．W的简单气态氢化物的热稳定性比X的强

答案　B

解析　短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X是地壳中含量最多的元素，X为O元素，Y原子的最外层有2个电子，Y为Mg元素，Z的单质晶体是应用最广泛的半导体材料，Z为Si元素，W与X位于同一主族，W为S元素。

3．(2017·天津高考)根据元素周期表和元素周期律，判断下列叙述不正确的是(　　)

A．气态氢化物的稳定性：H2O>NH3>SiH4

B．氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物

C．如图所示实验可证明元素的非金属性：Cl>C>Si

D．用中文“”(ào)命名的第118号元素在周期表中位于第七周期0族

答案　C

解析　元素的非金属性越强，其对应的气态氢化物的稳定性越强，A正确；氢元素可与O、S等形成共价化合物，又可与Na、Ca等形成离子化合物，B正确；该实验只能证明酸性：HCl＞H2CO3＞H2SiO3，但HCl不是Cl的最高价含氧酸，C错误；根据元素周期表可知，118号元素位于第七周期0族，D正确。

4．(2017·海南高考)X、Y、L、M为核电荷数依次增大的前20号主族元素。X2是最轻的气体，Y、L与M三种元素的质子数均为5的倍数。回答下列问题。

(1)X与L组成的最简单化合物的电子式为________。

(2)X与M组成的物质为________(填“共价”或“离子”)化合物，该物质可作为野外工作的应急燃料，其与水反应的化学方程式为________________________________。

(3)Y在周期表中的位置是______________，其含氧酸的化学式为________。

(4)L与M形成的化合物中L的化合价是________。

答案　(1)

(2)离子　CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑

(3)第二周期ⅢA族　H3BO3　(4)－3

解析　X2为最轻的气体，即X为H，Y、L、M三种元素的质子数为5的倍数，质子数等于原子序数，质子数可能为5、10、15、20中的三个，因四种元素为主族元素，故质子数为10舍去，即三种元素分别为B、P、Ca。